一種基于充電預(yù)約的電動汽車充電站選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種純電動汽車充電選擇方法，屬于電動汽車充電控制領(lǐng)域，對于其 他純電動車輛充電控制也具有重要意義。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動汽車是一種"綠色"車輛。隨著電動汽車快速大量投放市場，充電需求和分配 不合理的問題，即司機(jī)找不到充電站或者找到的充電站無法滿足汽車充電需求等問題日益 突出，使得很多司機(jī)對續(xù)行駛里程產(chǎn)生憂慮及恐懼。尤其是當(dāng)電池電量下降一半后，司機(jī)為 了避免汽車由于電池不夠而"趴窩"，不敢繼續(xù)行駛，四處盲目尋找充電站。另外，由于電動 汽車充電時間相對傳統(tǒng)汽車加油時間要長，因此更容易造成排隊(duì)等待充電的汽車過多及司 機(jī)排隊(duì)充電等待時間過長的問題。這些問題都對電動汽車的市場推廣造成直接影響，更重 要的是影響到我國城市交通運(yùn)輸領(lǐng)域減排的進(jìn)程。因此，如何使得大量電動汽車與充電站 之間進(jìn)行協(xié)調(diào)充電，防止一部分充電站排隊(duì)充電，另一部充電站空閑的分配不均的問題，減 少司機(jī)不必要的排隊(duì)等待時間，是目前電動汽車與充電站交互充電管理方面最重要的問題 之一。
[0003] 實(shí)際上，隨著無線通訊技術(shù)、無線定位技術(shù)、智能交通系統(tǒng)等的發(fā)展，電動汽車與 充電站、電動汽車與城市交通系統(tǒng)等之間實(shí)現(xiàn)信息共享和傳輸已經(jīng)成為可能。電動汽車可 以及時獲得其運(yùn)行前方充電站的信息以及前方道路擁堵狀態(tài)，充電站也可以及時獲得需要 進(jìn)行充電的電動汽車信息。因此，通過信息共享和傳輸，能夠使得電動汽車和充電站都做到 "有的放矢"無疑是解決電動汽車和充電站充電問題的有效方式之一。然而，由于預(yù)測汽車 到達(dá)充電站時間的準(zhǔn)確度限制，以及司機(jī)選擇充電站的隨意性，目前我國的電動汽車充電 管理方法還沒有考慮電動汽車申請預(yù)約的功能，也沒有解決與充電站協(xié)調(diào)管理問題。
[0004] 本發(fā)明提出一種基于充電預(yù)約的電動汽車充電選擇方法，該方法具有以下特點(diǎn)和 優(yōu)勢：
[0005] 1、通過將預(yù)測到達(dá)滿足充電要求的充電站的時間發(fā)送到地面上的充電站充電管 理系統(tǒng)，從而獲得該充電站的最合理排隊(duì)充電等待時間，計(jì)算出本電動汽車預(yù)計(jì)排隊(duì)等待 充電時間，并提供給司機(jī)進(jìn)行選擇，使得司機(jī)能夠提前安排行程，避免司機(jī)到達(dá)充電站時 排隊(duì)充電等待時間過長；
[0006] 2、通過建立電動汽車可能選擇充電站的排隊(duì)概率和參數(shù)，并提供給司機(jī)作為充電 站選擇參考依據(jù)，避免司機(jī)盲目前行駛或者盲目充電的問題。
[0007] 3、通過提前發(fā)送預(yù)約充電時間，不僅使得電動汽車與充電站之間協(xié)調(diào)安排充電， 而且提商了充電站的效益。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008] 由于目前我國電動汽車充電選擇方法沒有與地面充電站充電管理系統(tǒng)之間進(jìn)行 協(xié)調(diào)充電管理，因此無法解決司機(jī)對行駛里程恐慌的問題，影響了純電動汽車的市場認(rèn)可 程度。為了減少司機(jī)排隊(duì)充電等待時間和避免汽車到達(dá)充電站后發(fā)現(xiàn)充電站設(shè)備無法滿足 汽車充電需求的問題，本發(fā)明建立了一個高效的電動汽車充電選擇方法，該方法通過將汽 車充電要求、到達(dá)充電站時間等信息發(fā)送給充電站充電管理系統(tǒng)，并從充電站管理系統(tǒng)獲 得充電樁參數(shù)、排隊(duì)等待充電時間等數(shù)據(jù)，計(jì)算出汽車預(yù)計(jì)排隊(duì)等待充電時間，輔助司機(jī)進(jìn) 行充電站選擇，不僅使得司機(jī)能夠選擇到排隊(duì)時間最短的充電樁進(jìn)行充電，而且解決了大 量電動汽車與充電站之間的充電矛盾。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)電動汽車充電選擇方法，需要首先建立電動汽車充電選擇系統(tǒng)，該系統(tǒng) 包括三部分：第一部分充電站信息系統(tǒng)，主要是確定汽車行駛路徑上經(jīng)過的充電站，以及得 到充電站管理系統(tǒng)發(fā)來的數(shù)據(jù)，獲得排隊(duì)時間等；第二部分ITS數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，主要是將汽 車從ITS獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，獲得汽車行駛路徑上不同路段的平均車速；第三部分充電 選擇輔助系統(tǒng)，主要是計(jì)算汽車到達(dá)一定范圍內(nèi)充電站的時間，充電等待時間以及一定范 圍外的充電站被選擇充電的概率值。
[0010] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種基于預(yù)約系統(tǒng)的規(guī)劃方法，包括以下步 驟：
[0011] 步驟1):獲取汽車路徑中各個道路的ID號、路段平均車速以及里程。首先電動汽 車充電選擇系統(tǒng)從車載導(dǎo)航系統(tǒng)獲得汽車路徑中各個道路的ID號以及里程。電動汽車充 電選擇系統(tǒng)從ITS系統(tǒng)獲得上述道路ID號的路段平均車速。從ITS查找到汽車行駛路段 中的平均車速分別為^/、里程為Ay。
[0012] 步驟2):判斷汽車是否已經(jīng)預(yù)約充電站，如果已經(jīng)預(yù)約，執(zhí)行步驟7)。
[0013] 步驟3):計(jì)算電動汽車SOC能否滿足該次行程的行駛。如果可以滿足，則循環(huán)執(zhí) 行步驟1);如果否，則進(jìn)入步驟4)。
[0014] 則通過每個路段花費(fèi)的時間：
【主權(quán)項(xiàng)】
一種基于單路口交通信號信息的主干道車速規(guī)劃方法，包括w下步驟： 步驟1)獲取電動汽車路徑中道路信息包括距離、速度等； 步驟2)判斷汽車是否已經(jīng)預(yù)約，如果是，轉(zhuǎn)到步驟7); 步驟3)計(jì)算電動汽車SOC能否滿足該次行程的行駛； 步驟4)查找經(jīng)過的充電站，計(jì)算到達(dá)充電站的時間，及在各充電站的最短等待時間 等； 步驟5)判斷車輛到達(dá)充電站時間是否超過了一定的限制范圍，如果是則需要計(jì)算該 充電站能被該車選擇的可能性； 步驟6)根據(jù)上述信息進(jìn)行選擇，電動汽車充電選擇系統(tǒng)將選擇結(jié)果發(fā)送給充電站管 理系統(tǒng)； 步驟7)判斷汽車是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)約充電站，如果已經(jīng)到達(dá)，則等待或直接進(jìn)行充電； 否則繼續(xù)行駛直到到達(dá)充電站。
1. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟1)通過車載導(dǎo)航系統(tǒng)和智能交通 系統(tǒng)獲取道路數(shù)據(jù)、車速等信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟3)通過W下公式計(jì)算汽車通過整 個行程后的電池電量
式中，SOC。為汽車剩余電量；SOC,為汽車目前 的電量；Ay 1為每個路段消耗的電量Ah ;C為汽車電池的容量Ah ;n為路段個數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟4)通過W下公式計(jì)算該充電站能 被該車選擇的可能性P = 其中ny為在該汽車前方不能行駛完全程、沒有預(yù)約并且可能 預(yù)約該充電站的車輛個數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述方法基于仿真軟件Matlab，應(yīng)用模型進(jìn) 行有無預(yù)約系統(tǒng)控制下的充電站選擇及等待時間的對比分析。
【專利摘要】一種基于預(yù)約選擇充電站的方法，包括以下步驟：步驟1)獲取電動汽車路徑中道路信息包括距離、速度等；步驟2)判斷汽車是否已經(jīng)預(yù)約，如果是，轉(zhuǎn)到步驟7)；步驟3)計(jì)算電動汽車SOC能否滿足該次行程的行駛，如果能則轉(zhuǎn)到步驟1)否則進(jìn)入步驟4)；步驟4)查找經(jīng)過的充電站，計(jì)算到達(dá)充電站的時間，及各充電站最短等待時間等；步驟5)判斷車輛到達(dá)充電站時間是否超過了一定的限制范圍，如果是則需要計(jì)算該充電站能被該車選擇的可能性作進(jìn)一步判斷；步驟6)根據(jù)上述信息進(jìn)行選擇，電動汽車充電選擇系統(tǒng)將選擇結(jié)果發(fā)送給充電站管理系統(tǒng)；步驟7)判斷汽車是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)約充電站，如果已經(jīng)到達(dá)，則等待或直接進(jìn)行充電；否則繼續(xù)行駛直到到達(dá)充電站。
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-02, G06Q10-04
【公開號】CN104598988
【申請?zhí)枴緾N201410815424
【發(fā)明人】張昕, 張欣, 田毅, 宋雯, 吳建政
【申請人】北京交通大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月23日